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C120 超高性能混凝土的配比要如何設(shè)計才能更好的利于泵送
裂縫是混凝土施工中常見的質(zhì)量通病,也是施工單位、混凝土技術(shù)人員倍感頭疼的問題。出現(xiàn)裂縫后,各方往往相互推諉,成為矛盾爭議的焦點。混凝土早期裂縫主要是由于收縮變形引起的,從裂縫的成因來看,主要有塑性收縮、沉降收縮、干燥收縮、化學(xué)收縮、溫度收縮。在這五種收縮變形的單獨或共同作用下,在混凝土凝結(jié)過程中形成裂縫。
預(yù)拌混凝土坍落度大、膠凝材料用量大和砂率大的特點,加劇混凝土的塑性開裂的風(fēng)險。
對策:在滿足施工可泵性狀態(tài)時,采用低坍落度,適當(dāng)降低砂率;選用中地?zé)崴嗖⒉捎玫V粉和粉煤灰雙摻技術(shù),降低水化熱,降低混凝土溫升;在滿足混凝土強度的前提下,最大限度地降低水泥用量,以降低水泥水化熱和混凝土收縮;選用與混凝土原材料相容性好的外加劑,降低用水量,改善混凝土和易性,減少經(jīng)時損失,滿足混凝土流動性;在滿足可泵性的前提下,盡可能選用較大粒徑的粗骨料,粗骨料粒徑中的小顆粒盡量減少,抵御混凝土的收縮;嚴格控制骨料中的含泥量、泥塊含量。
混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計強度高,導(dǎo)致配合比設(shè)計時,水泥用量增大,混凝土化學(xué)收縮和溫度變形加大。另外在配筋方面,普遍缺少抗裂構(gòu)造配筋,并且配筋是“粗而疏”;而不是“細而密”,對混凝土抗裂約束作用減弱。例如,地下室長墻結(jié)構(gòu)設(shè)計時只考慮結(jié)構(gòu)承載力極限狀態(tài),未考慮有關(guān)因素造成的混凝土水化熱高,忽略對混凝土干縮徐變的驗算,忽略構(gòu)造設(shè)計及構(gòu)造配筋的作用,采用高強度鋼筋等強代替中低強度鋼筋,導(dǎo)致鋼筋使用應(yīng)力顯著增加,用粗直徑鋼筋等強代替細直徑鋼筋,增加鋼筋間距,導(dǎo)致鋼筋和混凝土的握裹力降低。時常把抵抗墻板垂直開裂的水平構(gòu)造筋作為非受力主筋退縮至縱向受力主筋的內(nèi)側(cè),這樣實際混凝土保護層的厚度可達70mm。水平鋼筋僅僅是構(gòu)造筋而已,失去了對混凝土收縮的抵抗能力。此外,結(jié)構(gòu)設(shè)計時對結(jié)構(gòu)物的沉降差異考慮不夠,未按要求設(shè)置后澆帶,也會造成地下室混凝土外墻產(chǎn)生裂縫。
對策:在滿足規(guī)范規(guī)定的條件下,橫向筋直徑小而且間距密的配筋,可使混凝土的干縮變形更趨均勻化,尤其是在混凝土收縮應(yīng)力較大的跨中處增加配筋率,更能提高混凝土的極限拉伸,減少干縮變形。另外,水平方向的橫向配筋必須采用螺紋鋼筋,以便提高鋼筋與混凝土的握裹力,使鋼筋與混凝土成為一體,讓鋼筋來承擔(dān)混凝土的收縮應(yīng)力,盡可能的減少因收縮應(yīng)力過大而造成的混凝土開裂。
剪力墻分布鋼筋的配筋方式,豎向和水平分布鋼筋,不應(yīng)采用單排配筋;當(dāng)墻體厚度不大于400mm時,可采用雙排配筋;當(dāng)厚度大于400mm,但不大于700mm時,宜采用三排配筋;當(dāng)厚度大于700mm時,宜采用四排配筋。但對于厚度400mm的墻體如僅采用雙排配筋,中間將形成大面積的素混凝土,會使墻體沿截面應(yīng)力分布不均勻,如采用強度等級大等于C35的混凝土?xí)r,較大的水化熱可使混凝土中心在峰值后局部收縮應(yīng)力過大。
施工單位為了便于施工,往往要求混凝土具有坍落度大、凝結(jié)時間短、早期強度高等等。再加上施工單位在現(xiàn)場任意加水,不重視混凝土的振搗及養(yǎng)護,導(dǎo)致混凝土沉降收縮、塑性收縮和干燥收縮加大。
對策:混凝土在滿足可泵性的前提下,坍落度應(yīng)盡可能小,施工方不應(yīng)擅自加水,增加混凝土的塑性變形和收縮。在混凝土泵管上應(yīng)覆蓋草包隔熱等,這樣可降低混凝土的入模溫度,減少其內(nèi)部微裂。對混凝土充分振搗,不漏振,不過振,排除混凝土中因泌水在粗骨料水平筋下部產(chǎn)生的水分和空隙,提高混凝土的密實度及與鋼筋的握裹力,減少內(nèi)部微裂。
在模板松動拆除后,盡早養(yǎng)護,可降低水泥水化熱蜂值,從而減少混凝土的熱脹量和冷縮量。施工單位可采用高分子材料噴涂墻體,封閉混凝土的毛細孔,避免混凝土內(nèi)部水分的流失。在模板方面,由于鋼模的導(dǎo)熱系數(shù)比膠合板大,而鋼模較薄,散熱快,有利于水泥水化熱的擴散。此外,盡早回填砂土也可起到養(yǎng)護作用,砂土具有良好的保水性,防止溫濕度差異過大而形成的收縮應(yīng)力。(文章來源:砼話)